Каждая минута промедления может привести к новым пандемиям.
Ученые Университета Иллинойса разработали наноробот NanoGripper, созданный из одной молекулы ДНК. Эта миниатюрная структура напоминает руку с четырьмя гибкими пальцами, способными захватывать вирусы, включая COVID-19, и предотвращать их проникновение в клетки. Устройство может использоваться для диагностики, блокировки инфекции и доставки лекарств к целевым клеткам.
ДНК стала основой конструкции благодаря своей прочности, гибкости и способности к программированию. В нанороботе используются специальные ДНК-аптамеры, которые распознают молекулярные мишени, такие как спайковый белок коронавируса. После обнаружения мишени пальцы сгибаются, обхватывая вирус. Устройство может крепиться к поверхностям или сложным системам для применения в биомедицине, включая диагностику и терапию.
Для выявления COVID-19 NanoGripper интегрировали с фотонным кристаллом, что позволило разработать быстрый тест, сопоставимый по точности с ПЦР-методами. Тест занимает около 30 минут и отличается высокой чувствительностью благодаря способности наноробота захватывать отдельные вирусные частицы. При обнаружении вируса в системе срабатывает флуоресцентный сигнал, позволяющий подсчитывать частицы.
Дополнительно NanoGripper способен блокировать вирусы на стадии их взаимодействия с клетками. В лабораторных экспериментах нанороботы обхватывали вирусы, препятствуя их связыванию с клеточными рецепторами. Это открывает перспективу создания противовирусных средств, например, назального спрея, который может предотвратить заражение респираторными вирусами.
Устройство также рассматривается для других медицинских задач, таких как борьба с раком. Наноробот можно запрограммировать на распознавание специфических маркеров опухолей и доставку препаратов непосредственно к пораженным клеткам. В будущем планируется дальнейшая оптимизация конструкции и тестирование технологии для широкого спектра биомедицинских применений.